Presión osmótica

Del presión osmótica corresponde a la presión que está presente en el disolvente en el lado más concentrado de una membrana semipermeable o selectivamente permeable. La presión impulsa el flujo de disolvente a través de la membrana y dicta su dirección. Las enfermedades relacionadas con la presión osmótica son, por ejemplo, la disminución de la resistencia a la presión de las células sanguíneas.

¿Qué es la presión osmótica?

Con el término presión osmótica, la medicina describe la presión fisiológica que permite la ósmosis. La ósmosis corresponde al flujo dirigido de partículas moleculares a través de capas de separación semipermeables o selectivamente permeables. Esto significa que la ósmosis es un transporte esencial de sustancias en el cuerpo humano.

La presión osmótica es el principal requisito para este proceso de transferencia de masa. Las moléculas disueltas en un disolvente provocan la presión osmótica en el lado de la interfaz con la concentración más alta. Las relaciones de presión resultantes impulsan el flujo del disolvente a través de la membrana respectiva. De esta forma, el disolvente se mueve desde el lado con menor concentración de partículas a través de la membrana y fluye así hacia el lado con mayor concentración en el que existe la presión osmótica. Las propias partículas moleculares no pueden atravesar la membrana semipermeable o selectivamente permeable.

Función y tarea

La presión osmótica depende de las relaciones de concentración de dos soluciones que se encuentran en lados diferentes de una membrana semipermeable o selectivamente permeable. Aunque hay presión osmótica en el lado de menor concentración, la presión siempre es mayor en el lado más concentrado del soluto.

En el cuerpo humano, el agua fluye hacia las células individuales desde el intersticio. Este influjo se produce desde un lado con una concentración más baja hacia un lado con una concentración más alta. Las células tienen una cierta presión interna. Esta presión también se conoce como turgencia. La afluencia continúa hasta que la turgencia dentro de las células ha alcanzado el mismo nivel que la presión osmótica. La presión existente en el interior y la presión que actúa en el exterior son por tanto equivalentes al final de la entrada.

La presión osmótica se puede medir y calcular. En principio, se aplican las mismas leyes de la física en soluciones líquidas diluidas que en gases ideales. Por este motivo, la presión osmótica es siempre proporcional a la temperatura absoluta en cada caso. Además, existe una proporcionalidad entre la concentración molar de la sustancia disuelta particular y el nivel de la presión osmótica, que depende principalmente del número de partículas moleculares en la sustancia disuelta.

En una solución de un mol de sustancia en 22,4 litros de disolvente, la presión osmótica a temperaturas de 0 grados Celsius o 273,15 Kelvin es 101,325 kPa. La ley de Van ’t Hoff especifica estas relaciones. Sin embargo, la ley se aplica solo a soluciones diluidas por debajo de un valor de 0,1 M.

La analogía con las leyes de los gases ideales es la siguiente: la presión osmótica contrarresta la entrada de disolventes. Por esta razón, la entrada de disolvente se detiene tan pronto como se alcanza el equilibrio.

La presión osmótica de una solución se puede determinar con osmómetros. La presión se mide de forma estática, una vez alcanzado el equilibrio, o de forma dinámica. Con la medición dinámica, se debe aplicar presión externa al manómetro de elevación para interrumpir el flujo osmótico. La masa molecular media de las macromoléculas también se puede determinar midiendo la presión.

Enfermedades y dolencias

Por ejemplo, las enfermedades relacionadas con la presión osmótica pueden afectar las células sanguíneas. Los glóbulos rojos tienen una resistencia osmótica. Esta resistencia osmótica de los glóbulos rojos se reduce en diversas enfermedades. Igual que muchas enfermedades están asociadas con un aumento de la resistencia osmótica. Para reconocer tales enfermedades, se mide la resistencia de los eritrocitos osmóticos. Sobre todo, la medición permite el diagnóstico de enfermedades que reducen la resistencia.

Estas enfermedades incluyen, por ejemplo, anemia de células esferoidales. Otras anemias hemolíticas también pueden reducir la resistencia osmótica de los glóbulos rojos. La anemia hemolítica es un grupo de enfermedades asociadas con la anemia debido al aumento o la degradación prematura de los glóbulos rojos. La medicina llama a este hecho hemólisis. La hemólisis a menudo se asocia con enfermedades subyacentes. Pueden ser causados ​​por procesos mecánicos o por disposición genética. Además de la hemólisis fisiológica debido a la edad de los eritrocitos, el uso excesivo mecánico, como el reemplazo de la válvula cardíaca, el daño térmico por calentamiento y el daño osmótico pueden determinar la descomposición. En el caso de daño osmótico, las soluciones hiperosmolares o hipoosmolares son la causa real de la caries.

Para medir la resistencia osmótica, los glóbulos rojos de un paciente se colocan en tubos con una concentración de sal creciente. Uno de los tubos contiene agua casi pura. Uno contiene una concentración de sal óptima para los glóbulos rojos. Después de 24 horas, las células sanguíneas estallan en el agua pura. En los tubos con una concentración de sal más alta, solo algunas de las células sanguíneas tienden a estallar. Si el paciente padece una enfermedad con disminución de la resistencia osmótica de las células sanguíneas, los corpúsculos estallan incluso en concentraciones de sal más altas y no pueden resistir la presión osmótica.

También se puede aumentar la resistencia osmótica. Un aumento de la resistencia no es específico y puede ser el resultado de diversas enfermedades. Ejemplos de enfermedades con mayor resistencia osmótica de los glóbulos rojos son la talasemia, la anemia ferropénica y la anemia falciforme. Además, la ictericia y el daño hepático pueden aumentar la resistencia.